Theorem ragperp 29126

Description: Deduce that two lines are perpendicular from a right angle statement. One direction of theorem 8.13 of [Schwabhauser] p. 59. (Contributed by Thierry Arnoux, 20-Oct-2019.)

Hypotheses

Ref	Expression
isperp.p	⊢ 𝑃 = (Base‘𝐺)
isperp.d	⊢ − = (dist‘𝐺)
isperp.i	⊢ 𝐼 = (Itv‘𝐺)
isperp.l	⊢ 𝐿 = (LineG‘𝐺)
isperp.g	⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiG)
isperp.a	⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
ragperp.b	⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ran 𝐿)
ragperp.x	⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵))
ragperp.u	⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝐴)
ragperp.v	⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝐵)
ragperp.1	⊢ (𝜑 → 𝑈 ≠ 𝑋)
ragperp.2	⊢ (𝜑 → 𝑉 ≠ 𝑋)
ragperp.r	⊢ (𝜑 → ⟨“𝑈𝑋𝑉”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))

Assertion

Ref	Expression
ragperp	⊢ (𝜑 → 𝐴(⟂G‘𝐺)𝐵)

Proof of Theorem ragperp

Dummy variables 𝑢 𝑣 are mutually distinct and distinct from all other variables.

Step	Hyp	Ref	Expression
1		isperp.p	. . . 4 ⊢ 𝑃 = (Base‘𝐺)
2		isperp.d	. . . 4 ⊢ − = (dist‘𝐺)
3		isperp.i	. . . 4 ⊢ 𝐼 = (Itv‘𝐺)
4		isperp.l	. . . 4 ⊢ 𝐿 = (LineG‘𝐺)
5		eqid 2760	. . . 4 ⊢ (pInvG‘𝐺) = (pInvG‘𝐺)
6		isperp.g	. . . . 5 ⊢ (𝜑 → 𝐺 ∈ TarskiG)
7	6	adantr 486	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝐺 ∈ TarskiG)
8		ragperp.b	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐵 ∈ ran 𝐿)
9	8	adantr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝐵 ∈ ran 𝐿)
10		simprr 785	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑣 ∈ 𝐵)
11	1, 4, 3, 7, 9, 10	tglnpt 28946	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑣 ∈ 𝑃)
12		isperp.a	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
13	12	adantr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
14		ragperp.x	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ (𝐴 ∩ 𝐵))
15	14	elin1d 4149	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐴)
16	15	adantr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑋 ∈ 𝐴)
17	1, 4, 3, 7, 13, 16	tglnpt 28946	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑋 ∈ 𝑃)
18		simprl 783	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑢 ∈ 𝐴)
19	1, 4, 3, 7, 13, 18	tglnpt 28946	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑢 ∈ 𝑃)
20		ragperp.v	. . . . . . 7 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ∈ 𝐵)
21	20	adantr 486	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑉 ∈ 𝐵)
22	1, 4, 3, 7, 9, 21	tglnpt 28946	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑉 ∈ 𝑃)
23		ragperp.u	. . . . . . . . 9 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ∈ 𝐴)
24	23	adantr 486	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑈 ∈ 𝐴)
25	1, 4, 3, 7, 13, 24	tglnpt 28946	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑈 ∈ 𝑃)
26		ragperp.r	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → ⟨“𝑈𝑋𝑉”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
27	26	adantr 486	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → ⟨“𝑈𝑋𝑉”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
28		ragperp.1	. . . . . . . 8 ⊢ (𝜑 → 𝑈 ≠ 𝑋)
29	28	adantr 486	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑈 ≠ 𝑋)
30	23	ad2antrr 739	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑈 ∈ 𝐴)
31	6	ad2antrr 739	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝐺 ∈ TarskiG)
32	17	adantr 486	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑋 ∈ 𝑃)
33	19	adantr 486	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑢 ∈ 𝑃)
34		simpr 490	. . . . . . . . . . . . 13 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → ¬ 𝑋 = 𝑢)
35	34	neqned 2962	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑋 ≠ 𝑢)
36	12	ad2antrr 739	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝐴 ∈ ran 𝐿)
37	15	ad2antrr 739	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑋 ∈ 𝐴)
38	18	adantr 486	. . . . . . . . . . . 12 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑢 ∈ 𝐴)
39	1, 3, 4, 31, 32, 33, 35, 35, 36, 37, 38	tglinethru 29038	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝐴 = (𝑋𝐿𝑢))
40	30, 39	eleqtrd 2862	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑢) → 𝑈 ∈ (𝑋𝐿𝑢))
41	40	ex 418	. . . . . . . . 9 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → (¬ 𝑋 = 𝑢 → 𝑈 ∈ (𝑋𝐿𝑢)))
42	41	orrd 877	. . . . . . . 8 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → (𝑋 = 𝑢 ∨ 𝑈 ∈ (𝑋𝐿𝑢)))
43	42	orcomd 885	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → (𝑈 ∈ (𝑋𝐿𝑢) ∨ 𝑋 = 𝑢))
44	1, 2, 3, 4, 5, 7, 25, 17, 22, 19, 27, 29, 43	ragcol 29108	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → ⟨“𝑢𝑋𝑉”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
45	1, 2, 3, 4, 5, 7, 19, 17, 22, 44	ragcom 29107	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → ⟨“𝑉𝑋𝑢”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
46		ragperp.2	. . . . . 6 ⊢ (𝜑 → 𝑉 ≠ 𝑋)
47	46	adantr 486	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → 𝑉 ≠ 𝑋)
48	20	ad2antrr 739	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑉 ∈ 𝐵)
49	6	ad2antrr 739	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝐺 ∈ TarskiG)
50	17	adantr 486	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑋 ∈ 𝑃)
51	11	adantr 486	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑣 ∈ 𝑃)
52		simpr 490	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → ¬ 𝑋 = 𝑣)
53	52	neqned 2962	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑋 ≠ 𝑣)
54	8	ad2antrr 739	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝐵 ∈ ran 𝐿)
55	14	elin2d 4150	. . . . . . . . . . 11 ⊢ (𝜑 → 𝑋 ∈ 𝐵)
56	55	ad2antrr 739	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑋 ∈ 𝐵)
57	10	adantr 486	. . . . . . . . . 10 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑣 ∈ 𝐵)
58	1, 3, 4, 49, 50, 51, 53, 53, 54, 56, 57	tglinethru 29038	. . . . . . . . 9 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝐵 = (𝑋𝐿𝑣))
59	48, 58	eleqtrd 2862	. . . . . . . 8 ⊢ (((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) ∧ ¬ 𝑋 = 𝑣) → 𝑉 ∈ (𝑋𝐿𝑣))
60	59	ex 418	. . . . . . 7 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → (¬ 𝑋 = 𝑣 → 𝑉 ∈ (𝑋𝐿𝑣)))
61	60	orrd 877	. . . . . 6 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → (𝑋 = 𝑣 ∨ 𝑉 ∈ (𝑋𝐿𝑣)))
62	61	orcomd 885	. . . . 5 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → (𝑉 ∈ (𝑋𝐿𝑣) ∨ 𝑋 = 𝑣))
63	1, 2, 3, 4, 5, 7, 22, 17, 19, 11, 45, 47, 62	ragcol 29108	. . . 4 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → ⟨“𝑣𝑋𝑢”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
64	1, 2, 3, 4, 5, 7, 11, 17, 19, 63	ragcom 29107	. . 3 ⊢ ((𝜑 ∧ (𝑢 ∈ 𝐴 ∧ 𝑣 ∈ 𝐵)) → ⟨“𝑢𝑋𝑣”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
65	64	ralrimivva 3205	. 2 ⊢ (𝜑 → ∀𝑢 ∈ 𝐴 ∀𝑣 ∈ 𝐵 ⟨“𝑢𝑋𝑣”⟩ ∈ (∟G‘𝐺))
66	1, 2, 3, 4, 6, 12, 8, 14	isperp2 29124	. 2 ⊢ (𝜑 → (𝐴(⟂G‘𝐺)𝐵 ↔ ∀𝑢 ∈ 𝐴 ∀𝑣 ∈ 𝐵 ⟨“𝑢𝑋𝑣”⟩ ∈ (∟G‘𝐺)))
67	65, 66	mpbird 260	1 ⊢ (𝜑 → 𝐴(⟂G‘𝐺)𝐵)

This proof depends on syntax axioms:  ¬ wn 3   → wi 4   ∧ wa 401   = wceq 1570   ∈ wcel 2145   ≠ wne 2955  ∀wral 3076   ∩ cin 3897   class class class wbr 5102  ran crn 5648  ‘cfv 6527  (class class class)co 7408  ⟨“cs3 14961  Basecbs 17349  distcds 17399  TarskiGcstrkg 28823  Itvcitv 28829  LineGclng 28830  pInvGcmir 29058  ∟Gcrag 29102  ⟂Gcperpg 29104

This proof depends on axioms:  ax-mp 5  ax-1 6  ax-2 7  ax-3 8  ax-gen 1828  ax-4 1842  ax-5 1943  ax-6 2000  ax-7 2041  ax-8 2147  ax-9 2155  ax-10 2178  ax-11 2194  ax-12 2213  ax-ext 2732  ax-rep 5231  ax-sep 5248  ax-nul 5259  ax-pow 5326  ax-pr 5390  ax-un 7734  ax-cnex 11228  ax-resscn 11229  ax-1cn 11230  ax-icn 11231  ax-addcl 11232  ax-addrcl 11233  ax-mulcl 11234  ax-mulrcl 11235  ax-mulcom 11236  ax-addass 11237  ax-mulass 11238  ax-distr 11239  ax-i2m1 11240  ax-1ne0 11241  ax-1rid 11242  ax-rnegex 11243  ax-rrecex 11244  ax-cnre 11245  ax-pre-lttri 11246  ax-pre-lttrn 11247  ax-pre-ltadd 11248  ax-pre-mulgt0 11249

This proof depends on definitions:  df-bi 210  df-an 402  df-or 862  df-3or 1104  df-3an 1105  df-tru 1573  df-fal 1583  df-ex 1813  df-nf 1817  df-sb 2100  df-mo 2564  df-eu 2594  df-clab 2739  df-cleq 2752  df-clel 2835  df-nfc 2909  df-ne 2956  df-nel 3062  df-ral 3077  df-rex 3087  df-rmo 3365  df-reu 3366  df-rab 3413  df-v 3452  df-sbc 3739  df-csb 3847  df-dif 3901  df-un 3903  df-in 3905  df-ss 3915  df-pss 3918  df-nul 4279  df-if 4482  df-pw 4558  df-sn 4584  df-pr 4586  df-tp 4588  df-op 4590  df-uni 4867  df-int 4907  df-iun 4952  df-br 5103  df-opab 5167  df-mpt 5186  df-tr 5212  df-id 5542  df-eprel 5547  df-po 5555  df-so 5556  df-fr 5600  df-we 5602  df-xp 5653  df-rel 5654  df-cnv 5655  df-co 5656  df-dm 5657  df-rn 5658  df-res 5659  df-ima 5660  df-pred 6293  df-ord 6354  df-on 6355  df-lim 6356  df-suc 6357  df-iota 6483  df-fun 6529  df-fn 6530  df-f 6531  df-f1 6532  df-fo 6533  df-f1o 6534  df-fv 6535  df-riota 7365  df-ov 7411  df-oprab 7412  df-mpo 7413  df-om 7861  df-1st 7984  df-2nd 7985  df-frecs 8277  df-wrecs 8308  df-recs 8357  df-rdg 8396  df-1o 8454  df-oadd 8458  df-er 8695  df-map 8827  df-pm 8828  df-en 8952  df-dom 8953  df-sdom 8954  df-fin 8955  df-dju 9954  df-card 9992  df-pnf 11317  df-mnf 11318  df-xr 11319  df-ltxr 11320  df-le 11321  df-sub 11515  df-neg 11516  df-nn 12306  df-2 12375  df-3 12376  df-n0 12577  df-xnn0 12650  df-z 12664  df-uz 12936  df-fz 13610  df-fzo 13758  df-hash 14443  df-word 14627  df-concat 14684  df-s1 14711  df-s2 14967  df-s3 14968  df-trkgc 28844  df-trkgb 28845  df-trkgcb 28846  df-trkg 28849  df-cgrg 28908  df-mir 29059  df-rag 29103  df-perpg 29105

This theorem is used by:  footexALT  29127  footexlem2  29129  colperpexlem3  29142  mideulem2  29144  lmimid  29233  hypcgrlem1  29239  hypcgrlem2  29240  trgcopyeulem  29246  prlngmid2  29373